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マイコプロテイン（文字通り「菌類由来のタンパク質」）は、菌糸体由来タンパク質または菌類タンパク質とも呼ばれ、食用として菌類から得られる単細胞タンパク質の一種である。 [ 1 ]
フザリウム・ベネナタム菌は、マイコプロテインをベースとした食品として初めて使用された菌であり、1985年にマーロウ・フーズ社からクォーンというブランド名で発売された。F .ベネナタム菌は糸状（長い糸状の細胞）で増殖し、デンプンを繊維質で肉のようなタンパク質豊富な成分に効果的に変換する。[ 1 ]
その後、他のマイコプロテイン製品も開発されました。例えば、スウェーデンのMillow社は、ベルギーのNAPLASOL社、スコットランドのENOUGH社、中国のFushine Bio社とともに、マイコプロテイン原料を開発しています。ENOUGH社は、液中発酵法を用いてマイコプロテイン原料ABUNDAを製造していますが、Millow社は、マイコプロテインの製造に乾式発酵法を使用しています。[ 2 ] [ 3 ]
マイコプロテインの生産は、ビール製造と同様に鋼製のタンクで行われますが、より一般的にはバイオリアクターと呼ばれています。菌類は好気性条件下で培養され、窒素、炭素、必須ビタミン、ミネラルが供給されます。二酸化炭素はタンクから排出されます。F . venenatumの場合、炭素源としてグルコース、窒素源としてアンモニアが供給されます。攪拌、pH、温度などのパラメータも最適な成長に不可欠です。[ 1 ]
収穫時に、菌類は洗浄され、安全規制に従ってリボ核酸（RNA）含有量を減らすために加熱処理され、その後、さらなる加工工程に進みます。 [ 1 ]菌類タンパク質には、さまざまな風味や味を加えることでバリエーションを増やすことができます。[ 4 ]
F. venenatumでは、培養開始後 1,000 ～ 1,200 時間で再現性のある突然変異が発生し、菌糸の長さが大幅に短縮されます。これは生産には不利であると考えられています。通常の条件下では、この変異株は親株を急速に置き換えます。窒素源としてアンモニアを硝酸塩に置き換えるか、アンモニウム培養にペプトンを添加すると、この変異株が生産物を凌駕するのを防ぎつつ、成長は維持されます。あるいは、栄養濃度やpH レベルなどの選択圧によって、変異株の出現を遅らせることもできます。[ 5 ]
菌糸体の根のような構造のため、マイコプロテインの食感と栄養価は植物とは大きく異なり、肉のような繊維質の食感を持つベジタリアンやビーガン向けの製品を作る可能性を秘めています。タンパク質と食物繊維が豊富で、脂肪、コレステロール、ナトリウム、糖分が少ないため、その組成は現在の食事ガイドラインに合致しています。[ 1 ] [ 6 ]国連環境計画（2023）で述べられているように、この栄養上の利点により、いくつかの研究では、マイコプロテインの摂取がコレステロールや血糖値の改善など、いくつかの健康上の利点と関連付けられていることが示されています[ 7 ]。食物繊維含有量とマイコプロテインが血糖値とインスリン血症の管理に及ぼす影響を結びつけるメカニズムは完全には解明されておらず、内分泌学者の間でしばしば議論されていますが、グルコースの吸収とインスリン分泌の速度を低下させ、インスリンがグルコースを処理できる最大量を緩和することでインスリンのピークを低下させることが知られています。この効果の大部分は、エンクレチンを刺激して満腹感をもたらす高タンパク質含有量と、満腹感をより長く持続させる高食物繊維含有量によるものだと広く考えられている。
2001年にFood Technology Magazineに掲載されたレビュー記事では、専門家パネルが米国での食品用途におけるマイコプロテイン（Marlow Foods社製）の持続可能性をどのように評価したかがまとめられています。[ 8 ]この評価では、FDAのタンパク質消化率補正アミノ酸スコア（PDCAAS）とヒトボランティア研究の両方を使用してタンパク質の品質が評価されました。評価の結果、マイコプロテインは優れたアミノ酸パターンを持ち、PDCAASスコアは78%の消化率の推定値に基づく0.91であり、牛肉や大豆のスコアに匹敵することが示されました。さらに、脂肪酸パターンは動物性脂肪よりも植物性脂肪に似ており、飽和脂肪の割合が低く、一価不飽和脂肪と多価不飽和脂肪の割合が高いことが結論付けられました。[ 9 ]
このレビューや最近の記事でも言及されているように、マイコプロテインには、多くの植物性タンパク質源に含まれる悪名高い抗栄養素であるフィチン酸（フィチン酸塩とも呼ばれる）が全く含まれていないか、ごく少量しか含まれていません。つまり、ほとんどの豆類とは対照的に、マイコプロテインの摂取は鉄、亜鉛、カルシウム、マンガンなどの必須微量元素やミネラルの吸収を阻害しません。[ 9 ] [ 10 ]
また、F. venenatumによって産生されるマイコプロテインは最大 42% のタンパク質で構成され、存在する真菌β- グルカンはプレバイオティクスとしても機能し、下部腸管内の健康関連細菌の増殖を刺激する可能性があることもわかっている。[ 11 ] [ 12 ]
マイコプロテインの食感や味は、製造業者によって使用する菌株が異なるため、それぞれ異なる場合がある。例えば、 2021年にシカゴで設立されたNature's Fynd社は、イエローストーン国立公園で発見された極限環境微生物であるFusarium yellowstonensis （ Fusarium strain flavolapisまたはFusarium oxysporum MK7としても知られる）からFy Protein™を製造している一方、Meati Inc.は2022年以来、Better Meat Co.の特許研究に基づいてNeurospora crassaからMushroomRoot™を製造している。 [ 2 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]食感や味は、槽から収穫した後の処理など、下流工程の技術によっても影響を受ける。例えば、 F. venenatumによって製造されたマイコプロテインは、淡黄色の固体で、かすかにキノコの味がすると説明されている。[ 16 ]
マイコプロテインの摂取による過敏症反応は非常にまれですが、過去にはカビや他の真菌にアレルギーのある人に発生しています。 [ 17 ] [ 18 ]ほとんどの人にとって、マイコプロテインは安全に食べられます。[ 1 ]実際、Quorn製品の摂取後に報告されたアレルギー反応の72.4%と胃腸反応の67.6%は、Quorn製品を初めて摂取した際に発生しており、これは他の抗原との交差アレルギー性を示しています。[ 19 ]ただし、アレルギー反応の懸念については継続的に検査が行われており、特に吸入したカビ胞子と交差すると、腹痛、吐き気、嘔吐から重度の喘息反応まで、さまざまな症状が現れる可能性があります。[ 5 ] [ 17 ] [ 20 ]
マイコプロテイン産生に関与する菌株のうち、ごく一部は、非常に低濃度のマイコトキシンを産生することが知られており、その中には、クォーン社の場合、6時間ごとに連続検査を行うことで禁止されているF. venenatumのいくつかの菌株が含まれる。 [ 1 ] 一方、Fusarium yellowstonensisは、アレルギー誘発性が低く、マイコトキシンが検出されない菌株の一例である。 [ 21 ]
マイコプロテインは新世代の代替タンパク質と考えられているが、マイコプロテインの生産に使用される微生物のほとんどは数十年間、中には数世紀にわたって使用されており、欧州連合の新規食品規制の対象にはならない。 [ 22 ]マイコプロテインは、 2002年以来、米国食品医薬品局によって一般的に安全と認められている（GRAS）とみなされている。[ 23 ]
しかし、世界的に見ると、マイコプロテインは栄養面や持続可能性の面での利点やメリットがあるにもかかわらず、十分なタンパク質源としてまだ十分に認識されていません。2022年初頭に、食品ベースの食事ガイドライン（FBDG）に関して世界的な統一性がないことをテーマとしたオープンアクセス記事が発表されました。Marlow Foodsによるレビューを受けた著者は、世界的なタンパク質に関するガイダンスは二分法になりがちで、動物性タンパク質と植物性タンパク質の比較にのみ焦点を当てているため、真菌タンパク質などの代替タンパク質が見過ごされていると指摘しています。[ 6 ]その後、著者は、2024年に予定されているEAT-Lancet 2.0出版物と北欧の食事ガイドラインに真菌タンパク質を含めるよう求めています。[ 6 ] [ 24 ] [ 25 ]
この記事は、真菌タンパク質の認知を求める唯一の呼びかけではありません。2022年、食品の持続可能性を先導する複数の企業が結集し、新しい業界団体である真菌タンパク質協会（FPA）を設立しました。協会の目的の1つは、公共政策において真菌タンパク質を擁護することです。協会の創設メンバーには、前述のQuorn、ENOUGH、Mycorena、NAPLASOL、Nature's Fyndなどの企業に加え、The Better Meat Co.やPrime Rootsなどの企業も含まれています。[ 26 ] FPAのメンバーであるMycorenaとQuornは、2022年に公開書簡を発表し、北欧栄養勧告（NNR）委員会に対し、推奨タンパク質源の選択を見直し、食品ベースの食事ガイドラインで真菌由来タンパク質を認識するよう強く求めました。[ 27 ] NNR委員会はこれに応え、2023年6月に発表した栄養勧告に、非動物性タンパク質源として真菌を含めました。 [ 25 ]
Several producers of mycoprotein have reported that production of mycoprotein has an environmental impact (including land-use, water consumption and carbon footprint) over 90% less than beef.[2][28] Additionally, a study published in Nature 2022 found that replacing 20 percent of per-capita ruminant meat, such as beef, with fermentation derived microbial protein, such as mycoprotein, could cut global deforestation and carbon dioxide emissions by 50% in addition to lowering methane emissions. These numbers are under the assumption of consumer acceptance.[29]